WO2015027635A1 - 一种电致变色器件及其制作方法和显示装置 - Google Patents

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WO2015027635A1
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layer
substrate
electrochromic
transparent electrode
electrode layer
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陈娟
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京东方科技集团股份有限公司
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    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/15—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect
    • G02F1/153—Constructional details
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
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    • G02F1/153—Constructional details
    • G02F1/1533—Constructional details structural features not otherwise provided for
    • G02F2001/1536—Constructional details structural features not otherwise provided for additional, e.g. protective, layer inside the cell

Definitions

  • Electrochromic device manufacturing method thereof and display device
  • the present invention relates to the field of display technologies, and in particular, to an electrochromic device, a method for fabricating the same, and a display device.
  • Electrochromism is a new type of display technology that is used primarily in glass windows, billboards, and transparent displays.
  • the electrochromic property refers to a phenomenon in which the optical property of a material undergoes a stable and reversible color change under the action of an external electric field, and generally appears to be reversible between a low transmittance color-developing state or a high-transmittance color-removing state.
  • a special phenomenon of a change in the physical properties of a material caused by a change in electrochemical behavior, in appearance, is manifested as a color and a reversible change that appears to be transparent.
  • a material having electrochromic properties is referred to as an electrochromic material
  • a device made of an electrochromic material is referred to as an electrochromic device.
  • a typical electrochromic device structure includes a cathode color changing layer 101, an anode layer 102, and a transparent conductive layer 103 (which is often an indium tin oxide film) connected to the cathode color changing layer 101 and the anode layer 102, respectively.
  • the cathode color-changing layer 101 is a solid film formed of a polymer substrate and a homogeneous aqueous solution of a color-changing material and an auxiliary material
  • the anode layer 102 is a layer formed of a gel-like polymer electrolyte, which is also called an electrolyte layer.
  • the color-changing device works, a certain voltage U is applied between the two transparent conductive layers, and the cathodic discoloration layer 101 undergoes a redox reaction under the action of the voltage U, and the color changes. At this time, the anode layer 102 provides ion storage and conduction. The role.
  • the initial state of preparation of the cathode discoloration layer material is an aqueous phase solution
  • the initial state of the anode layer material is a viscous colloidal solution, that is, both are non-fixed shapes, flowable liquid state, due to liquid
  • the osmosis causes crosstalk between adjacent pixel units, as shown in Figure 2.
  • the solution to this problem is mainly to establish a partition wall 201 between the pixels, and the partition wall 201 suppresses the material of the cathode color-changing layer 101 and the arbitrary flow of the material for forming the anode layer 102 by forming the electrochromic layer.
  • the partition wall 201 is generally a frame sealant or a photoresist spacer wall, and the sealant and the photoresist comprise components such as an epoxy resin, a catalyst and a solution, and the components are easy to be used for the material of the cathode color change layer. Contamination with the material of the anode layer, resulting in an electrochromic layer and an anode The quality of the layer is reduced, which in turn reduces the yield and performance of the electrochromic device. On the same day, when the cathodic discoloration layer or / and the anode layer are in a liquid state, a higher height barrier wall is required to effectively prevent crosstalk.
  • Embodiments of the present invention provide a method of fabricating an electrochromic device, which can prevent crosstalk between pixels and improve the yield and performance of the electrochromic device. Further, an electrochromic device and a display device including the same according to embodiments of the present invention are provided with an insulating layer on a side above the second substrate and facing the second substrate, and The insulating layer covers other regions on the second substrate than the second transparent electrode layer, which can effectively reduce or eliminate the problem of crosstalk between adjacent pixels appearing in existing devices or devices.
  • an electrochromic device comprising: a first substrate and a second substrate disposed opposite to each other, disposed on the first substrate, and a first transparent electrode layer and a second transparent electrode layer between the two substrate substrates, an electrochromic layer disposed between the first transparent electrode layer and the second transparent electrode layer, and a first transparent layer An electrolyte layer between the electrode layer and the electrochromic layer, wherein the first transparent electrode layer is adjacent to the first substrate, and the second transparent electrode layer is adjacent to the second substrate
  • the electrochromic device further includes an insulating layer, wherein the insulating layer is located on a side of the second substrate and facing the first substrate, and covers the second substrate except the second transparent electrode layer. Other areas.
  • an electrochromic device includes: a first substrate and a second substrate that are oppositely disposed; and a first portion disposed between the first substrate and the second substrate a transparent electrode layer and a second transparent electrode layer; an electrochromic layer disposed between the first transparent electrode layer and the second transparent electrode layer; disposed on the first transparent electrode layer and the electrochromic layer An electrolyte layer; and an insulating layer on a side of the second substrate that faces the first substrate and covers a region other than the second transparent electrode layer on the second substrate.
  • the insulating property of the edge layer itself causes no charge accumulation on the insulating layer after the electrochromic material solution is energized, whereby the electrochromic material is not deposited on the surface thereof, but can be deposited only on the second transparent electrode having charge accumulation.
  • the surface of the layer forms an electrochromic layer on the surface of the second transparent electrode layer.
  • the insulating layer is made of a transparent insulating material.
  • a transparent insulating material prevents the light transmittance from being lowered and contributes to the display effect of the electrochromic device.
  • the insulating layer has a thickness of 1000 to 2000 angstroms. If the insulating layer is too thin, leakage may occur due to uneven film thickness, such that deposition of the electrochromic material outside the second transparent electrode layer may cause crosstalk between adjacent pixels; If the insulating layer is too thick, it will affect the transmittance of light.
  • the electrochromic layer covers a region above the second transparent electrode layer.
  • the electrolyte layer covers a region above the electrochromic layer for providing the electrochromic layer with the desired compensation ions.
  • the first transparent electrode layer includes a plurality of first transparent sub-electrodes arranged in a matrix
  • the second transparent electrode layer includes a plurality of second transparent sub-electrodes arranged in a matrix.
  • Each of the first transparent sub-electrodes corresponds to a second transparent sub-electrode
  • a current can be generated between the first transparent sub-electrode and the second transparent sub-electrode corresponding to the first transparent sub-electrode, so that a color of the electrochromic material between the first transparent sub-electrode and the second transparent sub-electrode corresponding to the first transparent sub-electrode changes, and the first transparent electrode layer and the second
  • the structural arrangement of the transparent electrode layer facilitates control of the energization of each pixel.
  • the electrochromic device further includes a switching element connected to the first transparent electrode layer for controlling a current generated between the first transparent electrode layer and the second transparent electrode layer.
  • the switching element may be a device having a control switch function such as a thin film transistor or a relay.
  • Each of the switching elements is configured to generate a current between the first transparent sub-electrode and the second transparent sub-electrode corresponding to the first transparent sub-electrode, such that the first transparent sub-electrode and the first The color of the electrochromic material between the second transparent sub-electrodes corresponding to a transparent sub-electrode changes.
  • the electrochromic device further includes at least one connecting line between the insulating layer and the second substrate for connecting a plurality of the second transparent sub-electrodes in the longitudinal direction.
  • the connecting wire is made of a metal material. Because the metal material has good electrical conductivity, the electrical resistance of the connecting wire can be reduced, which facilitates signal transmission.
  • the connecting wire can also use, for example, indium oxide. Made of other conductive materials such as tin (ITO).
  • a display device comprising the above electrochromic device.
  • a method of fabricating an electrochromic device comprising:
  • first transparent electrode layer Forming a first transparent electrode layer on a side of the first substrate and facing the second substrate; and forming a second transparent electrode layer on a side of the second substrate and facing the first substrate;
  • the insulating layer is located on a side of the second substrate and facing the first substrate, and covers the second substrate Other than the second transparent electrode layer;
  • electrochromic layer Forming an electrochromic layer on the second substrate on which the insulating layer is formed, the electrochromic layer being located between the first transparent electrode layer and the second transparent electrode layer;
  • the first substrate of the first transparent electrode layer and the second substrate of the completed electrolyte layer are completed.
  • the electrochromic device formed by the above method comprises: forming an insulating layer on the second substrate substrate on which the second transparent electrode layer is completed, the insulating layer being located above the second substrate and facing the first substrate One side, and covering other regions on the second substrate than the second transparent electrode layer. Due to the insulating layer property of the insulating layer itself, after the electrochromic material solution is remotely charged, no charge is accumulated on the insulating layer, and the electrochromic material cannot be deposited on the surface thereof, but only deposited to the second with charge accumulation. The surface of the transparent electrode layer, thereby forming an electrochromic layer on the surface of the second transparent electrode layer.
  • the step of fabricating the electrochromic layer on the second substrate substrate on which the insulating layer is completed comprises:
  • the second substrate of the completed insulating layer is immersed in the electrochromic material solution, and the electrochromic material is deposited onto the second transparent electrode layer by an electrodeposition process;
  • the second substrate is taken out and the electrochromic material solution remaining on the second transparent electrode layer is washed, thereby forming an electrochromic layer.
  • the electrochromic layer can be formed only in the surface region of the second transparent electrode layer by the above electrodeposition process.
  • the step of forming an electrolyte layer on the second substrate prepared by completing the electrochromic layer comprises:
  • a gel-type electrolyte solution is applied to the surface of the electrochromic layer by a screen printing process, thereby forming an electrolyte layer.
  • the electrolyte layer serves to provide the electrochromic layer with the desired compensating ions, and the electrolyte layer is a layer formed of a gel-type material, which ensures that there is no liquid flow between adjacent pixels.
  • Embodiments of the present invention provide a method of fabricating an electrochromic device, which can prevent crosstalk between pixels and improve the yield and performance of the electrochromic device. Further, since an insulating layer is disposed on a side of the second substrate and facing the second substrate, and the insulating layer covers other regions on the second substrate other than the second transparent electrode layer, according to the present invention
  • the electrochromic device and the display device provided by the embodiments of the invention can effectively prevent or eliminate the problem of crosstalk between adjacent pixels.
  • Figure i is a schematic cross-sectional view of an electrochromic device in the prior art
  • FIG. 2 is a schematic plan view showing another electrochromic device in the prior art
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of an electrochromic device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic plan view showing a first substrate of the first transparent electrode layer
  • FIG. 6 is a schematic plan view showing a planar structure of a second substrate prepared by performing an insulating layer
  • Figure 7 is a schematic view showing the electrodeposition process of the electrochromic material solution
  • FIG. 8 is a plan view showing a planar structure of a second base substrate on which an electrochromic layer is formed; and FIG. 9 is a plan view showing a planar structure of a second base substrate on which an electrolyte layer is formed.
  • Embodiments of the present invention provide an electrochromic device, a manufacturing method thereof, and a display device for preventing crosstalk between pixels and improving the yield and performance of the electrochromic device.
  • the electrochromic device provided by the embodiment of the invention has a cross-sectional structure as shown in FIG.
  • the electrochromic device includes: a first substrate 301, a second substrate 302, a first transparent electrode layer 303, a second transparent electrode layer 304, an insulating layer 305, and an electrolyte layer. 306 and electrochromic layer 307.
  • 4 is a plan view showing the planar structure of the first substrate prepared by the first transparent electrode layer 303.
  • the electrochromic device further includes: a gate line 308, a data line 309, and a plurality of thin film transistors 310.
  • FIG. 5 is a plan view showing the planar structure of the second substrate prepared by the second transparent electrode layer 304. It can be seen from Fig. 5 that the electrochromic device further includes a plurality of connecting wires 311.
  • first base substrate 301 and the second base substrate 302 are disposed opposite to each other.
  • the first base substrate 301 and the second base substrate 302 may be made of the same material or different materials, and may be transparent substrates such as a glass substrate, a quartz substrate, or a plastic substrate, and are not limited in the present invention.
  • the first transparent electrode layer 303 and the second transparent electrode layer 304 are disposed between the first base substrate 301 and the second base substrate 302, and the first transparent electrode layer 303 and the second transparent electrode layer
  • the material of the 304 may be the same or different.
  • it may be a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO).
  • ITO indium tin oxide
  • the second transparent electrode layer 304 when the second transparent electrode layer 304 is formed, it may be modified using titanium oxide, which serves as an ion reservoir.
  • the first transparent electrode layer 303 is located on a side of the first substrate substrate 301 facing the second substrate substrate 302, and the first transparent electrode layer 303 includes a plurality of matrix arrangements.
  • the first transparent sub-electrode 303a As shown in FIG. 5, the second transparent electrode layer 304 is located on a side of the second base substrate 302 facing the first base substrate 301, and the second transparent electrode layer 304 includes a plurality of arrays arranged in a matrix.
  • the second transparent sub-electrode 304a Each of the first transparent sub-electrodes 303a corresponds to a second transparent sub-electrode 304a.
  • the insulating layer 305 is located on a side of the second substrate substrate 302 facing the second substrate substrate 302 and covers other regions on the second substrate than the second transparent electrode layer.
  • the insulating layer 305 is made of a transparent insulating material such as silicon oxide, silicon nitride or the like. Due to the insulating property of the insulating layer 305 itself, an electrochromic layer can be formed by an electrodeposition method in a subsequent process, and the electrochromic material can only be deposited on the surface of the second transparent electrode layer 304 having a charge accumulation. An electrochromic layer is formed on the surface of the second transparent electrode layer 304, effectively preventing crosstalk between adjacent pixels. At the same time, the thickness of the electrochromic layer produced by the electrodeposition method is uniform, which further improves the yield and performance of the electrochromic device.
  • the insulating layer 305 has a thickness of 800 6000 angstroms. If the insulating layer 305 is too thin, leakage may occur due to uneven film thickness, such that deposition of the electrochromic material outside the second transparent electrode layer 304 may cause crosstalk between adjacent pixels; On the other hand, if the insulating layer 305 is too thick, it will affect the transmittance of light, thereby affecting the display effect of the electrochromic device.
  • the insulating layer 305 has a thickness of 1000 to 2000 angstroms.
  • the electrochromic layer 307 is located between the first transparent electrode layer 303 and the second transparent electrode layer 304. Specifically, the electrochromic layer 307 is located above the second transparent electrode layer 304 and facing the first transparent electrode layer 303, and covers a region above the second transparent electrode layer 304.
  • the electrochromic layer 307 is made of a material such as polyaniline, polythiophene or a derivative thereof.
  • the electrolyte layer 306 is located between the first transparent electrode layer 303 and the electrochromic layer 307, and Cover the area above the electrochromic layer.
  • the electrolyte layer 306 is made of a gel-type solution containing aluminum perchlorate.
  • the gate line 308 is located above the first base substrate 301 - and faces one side of the second base substrate 302 for connecting the gates of the plurality of thin film transistors 310 arranged in the lateral direction.
  • the data line 309 is located above the first substrate 301 and facing the second substrate 302, and is disposed to intersect the gate line 308 for connecting the sources of the plurality of thin film transistors 310 arranged in the longitudinal direction.
  • the electrochromic device further includes a switching element connected to the first transparent electrode layer 303 for controlling a current generated between the first transparent electrode layer 303 and the second transparent electrode layer 304.
  • the switching element may be a thin film transistor, a relay or the like having a function of controlling a switching function, which is not limited by the present invention.
  • the thin film transistor 310 is located above the first base substrate 301 and faces the - side of the second base substrate 302, each of the films
  • the drain of the transistor 310 is connected to a first transparent sub-electrode 305a for controlling the generation of a current between the first transparent sub-electrode 303a and the second transparent sub-electrode 304a corresponding to the first transparent sub-electrode 303a.
  • the connecting line 31 1 is located between the second substrate 302 and the insulating layer 305 for connecting a plurality of the second transparent sub-electrodes 304a arranged longitudinally, and a second transparent sub-electrode for being connected thereto 304a provides a voltage signal.
  • the connecting wire 311 is made of a metal material such as copper, iron or aluminum. Since the metal material has good electrical conductivity, the electrical resistance of the connecting wire can be reduced, which facilitates signal transmission.
  • the connecting wire 311 can also be made of other transparent conductive electrochromic devices such as ITO.
  • the embodiment of the invention provides a method for fabricating the array substrate, the method comprising: fabricating a first transparent electrode layer on a side of the first substrate and facing the second substrate, on the second substrate Forming a second transparent electrode layer on a side of the substrate and facing the first substrate;
  • electrochromic layer Forming an electrochromic layer on the second substrate on which the insulating layer is formed, the electrochromic layer being located between the first transparent electrode layer and the second transparent electrode layer;
  • the first substrate of the first transparent electrode layer and the second substrate of the completed electrolyte layer are completed.
  • the electrochromic device provided by the embodiment of the present invention is taken as an example to describe the manufacturing method of the electrochromic device of the present invention.
  • the method specifically includes:
  • a gate line 308, a data line 309, and a thin film transistor 310 are formed on the side of the first base substrate 301 and facing the second base substrate 302.
  • a first transparent electrode layer 303 is formed on the base substrate.
  • connection line 311 and a second transparent electrode layer 304 are formed on the side of the second base substrate 302 and facing the first base substrate 301.
  • a transparent insulating material is deposited on the second substrate prepared by the second transparent electrode layer 304, and an insulating layer 305 is formed by a patterning process, and the insulating layer 305 is located in the second
  • the upper side of the base substrate 302 faces the side of the first base substrate 301, and covers other regions on the second substrate other than the second transparent electrode layer.
  • the second substrate prepared by the insulating layer 305 is placed in the electrochromic material solution, and the electrochromic material is deposited on the second transparent conductive layer 304 by an electrodeposition process. Surface area; after the electrodeposition process is completed, the second substrate is taken out, and the electrochromic material solution remaining on the surface of the second transparent conductive layer is washed away, thereby forming an electrochromic layer 307, as shown in FIG. Show.
  • an electrolyte layer 306 is formed on the second substrate prepared by completing the electrochromic layer 307.
  • a gel-type electrolyte solution is applied to the surface of the electrochromic layer by a screen printing process, thereby forming an electrolyte layer 306.
  • the seventh step the first substrate substrate made of the first transparent electrode layer 303 and the second substrate substrate formed by the electrolyte layer 306 are completed.
  • the above electrochromic device can be obtained.
  • first and second steps may be located after the third step, the fourth step, the fifth step, or even the sixth step, or both, and only the relative order of the first one before the second step is required.
  • Embodiments of the present invention also provide a display device, which includes the above-described electrochromic device.
  • the display device may be: for example, a mobile phone, a tablet computer, a television, a display, a notebook computer, a digital photo frame, a navigator, etc., any product or component having a display function.
  • an embodiment of the present invention provides an electrochromic device, a manufacturing method thereof, and a display device, wherein the electrochromic device includes: a first substrate and a second substrate that are oppositely disposed; a first transparent electrode layer and a second transparent layer between the first substrate and the second substrate An electrode layer; an electrochromic layer disposed between the first transparent electrode layer and the second transparent electrode layer; a side above the second substrate substrate facing the first substrate substrate, and covering the second liner An insulating layer on a bottom substrate other than the second transparent electrode layer; and a connecting line between the second substrate and the insulating layer.
  • the electrochromic material Due to the protection of the insulating layer, there is no deposition of electrochromic material on the connecting line, and due to the insulating layer property of the insulating layer itself, no charge is accumulated on the surface, so that after the electrochromic material solution is energized, the electrophoresis
  • the color-changing material cannot be deposited on the surface thereof, but can be deposited only on the surface of the second transparent electrode layer having the charge accumulation, whereby the electrochromic layer is formed only on the surface of the second transparent electrode layer.

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Abstract

一种电致变色器件及其制作方法和显示装置，用以防止发生像素间的串扰，同时能够提高电致变色器件的良率和性能。该电致变色器件包括：第一衬底基板（301）、第二衬底基板（302）、第一透明电极层（303）、第二透明电极层（304）、电致变色层（307）、电解质层（306）和绝缘层（305），该绝缘层（305）位于第二衬底基板（302）上方且面向第一衬底基板（301）一侧，并且覆盖第二衬底基板（302）上除第二透明电极层（304）以外的其它区域。

Description

种电致变色器件及其制作方法和显示装置
本发明涉及显示技术领域， 尤其涉及一种电致变色器件及其制作方法和 显不装置。
电致变色是一种新型的显示技术， 主要应用在玻璃橱窗、 广告牌以及透 明显示等方面。 所述电致变色是指材料的光学属性在外电场的作用下， 发生 稳定、 可逆的颜色变化的现象， 通常表现为在低透射率的致色状态或高透射 率的消色状态之间发生可逆变化的一种电化学变化引起的材料物理性能变化 的特殊现象， 在外观上则表现为显示为颜色以及显示为透明的可逆变化。 一 般的， 将具有电致变色性能的材料称为电致变色材料， 将用电致变色材料做 成的器件称为电致变色器件。
如图 i所示，典型的电致变色器件结构包括阴极变色层 101、阳极层 102、 以及与阴极变色层 101和阳极层 102分别连接的透明导电层 103(遥常为铟锡 氧化物薄膜：。 其中， 阴极变色层 101为高分子基材与变色材料及辅助材料的 均相水溶液形成的固态薄膜， 阳极层 102为由凝胶状的聚合物电解质形成的 层， 又称为电解质层。 电致变色器件工作^, 在两个透明导电层之间加上一 定的电压 U, 阴极变色层 101在电压 U作用下发生氧化还原反应， 颜色发生 变化。 这时， 阳极层 102提供离子储存和传导的作用。
但是， 阴极变色层材料的初始制作状态均为水相溶液， 并且阳极层材料 的初始制作状态为粘稠状的胶状溶液， 即两者均为无固定形状、 可流动的液 体态， 由于液体的渗透作用， 使得相邻的像素单元间容易发生串扰， 如图 2 所示。 目前解决这一问题的办法主要是在各像素间建立隔离墙 201， 通过隔 离墙 201抑制在形成电致变色层时阴极变色层 101的材料和在制作阳极层 102 寸其制作材料的任意流动。 但是， 所述隔离墙 201—般为封框胶或光刻胶隔 离墙， 封框胶和光刻胶均包含环氧树脂、 催化剂和溶液等组分， 这些组分易 对阴极变色层的材料和阳极层的材料产生污染， 由此导致电致变色层和阳极 层的质量降低， 进而使得电致变色器件的良率和性能降低。 同日寸， 当阴极变 色层或 /和阳极层为液态时， 需设置高度较高的隔离墙才能有效的阻止串扰的 发生。 但是， 由于工艺的限制， 难以制作较高的隔离墙； 而 ， 较高的隔离 墙容易使屏幕均一性变差， 并易发生碎裂， 碎裂的隔离墙也会对阴极变色层 材料和 /或阳极层材料产生污染， 使得阴极变色层和阳极层的质量降低， 进而 使得电致变色器件的良率和性能降低。
本发明实施例提供了一种电致变色器件的制作方法， 所述制作方法可以 防止发生像素间的串扰， 同时能够提高电致变色器件的良率和性能。 进一步 地， 根据本发明实施例所提供的电致变色器件以及包含该电致变色器件的显 示装置， 由于在第二衬底基板上方且面向第二衬底基板的一侧设置有绝缘层， 并且该绝缘层覆盖第二衬底基板上除第二透明电极层以外的其它区域， 可以 有效地减少或消除现有器件或设备中出现的相邻像素间发生串扰的问题。
根据本发明的实施例， 提供了一种电致变色器件， 所述电致变色器件包 括： 相对设置的第一衬底基板和第二衬底基板、 设置于所述第一衬底基板和 第二衬底基板之间的第一透明电极层和第二透明电极层、 设置于所述第一透 明电极层和第二透明电极层之间的电致变色层、 以及设置于所述第一透明电 极层和所述电致变色层之间的电解质层， 其中， 所述第一透明电极层靠近所 述第一衬底基板， 所述第二透明电极层靠近所述第二衬底基板， 所述电致变 色器件还包括绝缘层， 其中， 所述绝缘层位于第二衬底基板上方且面向第一 衬底基板的一侧， 并且覆盖第二衬底基板上除第二透明电极层以外的其它区 域。
具体地， 根据本发明实施例的电致变色器件包括： 相对设置的第一衬底 基板和第二衬底基板； 设置于所述第一衬底基板和第二衬底基板之间的第一 透明电极层和第二透明电极层； 设置于所述第一透明电极层和第二透明电极 层之间的电致变色层； 设置于所述第一透明电极层和所述电致变色层之间的 电解质层； 以及位于第二衬底基板上方且面向第一衬底基板的一侧、 并且覆 盖第二衬底基板上除第二透明电极层以外的其它区域的绝缘层。 由于所述绝 缘层自身的绝缘性质， 使得在电致变色材料溶液通电后， 绝缘层上无电荷聚 积， 由此电致变色材料不会沉积在其表面， 而只能沉积到有电荷聚积的第二 透明电极层的表面， 从而在第二透明电极层表面上形成电致变色层。
较佳的， 所述绝缘层的制作材料为透明绝缘材料。 选用透明绝缘材料， 可防止降低光的透过率， 同时有利于电致变色器件的显示效果。
较佳的， 所述绝缘层的厚度为 1000〜2000埃。 如果该绝缘层太薄， 则可 能会出现因为膜厚不均匀而造成的漏电的情况， 使得电致变色材料沉积在第 二透明电极层以外的区域， 会造成相邻像素间的串扰； 如果该绝缘层太厚， 则会对光的透过率造成影响。
较佳的， 所述电致变色层覆盖第二透明电极层上方的区域。
较佳的， 所述电解质层覆盖电致变色层上方的区域， 用于为所述电致变 色层提供所需的补偿离子。
所述第一透明电极层包括多个呈矩阵排列的第一透明子电极， 所述第二 透明电极层包括多个呈矩阵排列的第二透明子电极。 每个所述的第一透明子 电极与一个第二透明子电极相对应， 所述第一透明子电极和与该第一透明子 电极相对应的第二透明子电极之间能够产生电流， 使得位于所述该第一透明 子电极和与该第一透明子电极相对应的第二透明子电极之间的电致变色材料 的颜色发生变化， 且所述第一透明电极层和所述第二透明电极层的结构设置 易于对每个像素的通电情况进行控制。
较佳的， 所述电致变色器件还包括与第一透明电极层相连的开关元件， 用于控制第一透明电极层和第二透明电极层之间产生电流。 具体的， 所述开 关元件可以为薄膜晶体管、 继电器等具有控制开关功能的器件。 每个开关元 件用于控制一个所述第一透明子电极和与该第一透明子电极相对应的第二透 明子电极之间产生电流， 使得位于所述该第一透明子电极和与该第一透明子 电极相对应的第二透明子电极之间的电致变色材料的颜色发生变化。
所述电致变色器件还包括至少一条连接线， 所述连接线位于绝缘层和第 二衬底基板之间， 用于在纵向上连接多个所述第二透明子电极。 较佳的， 所 述连接线的制作材料为金属材料， 因为金属材料具有良好的导电性， 可以减 小该连接线的电阻， 利于信号的传输。 当然所述连接线还可以使用如氧化铟 锡 （ITO) 等其它导电材料制作。
根据本发明的实施例， 提供了一种显示装置， 所述显示装置包括上述的 电致变色器件。
根据本发明的实施例， 提供了一种电致变色器件的制作方法， 所述方法 包括：
在第一衬底基板上方且面向第二衬底基板的一侧制作第一透明电极层， 在第二衬底基板上方且面向第一衬底基板的一侧制作第二透明电极层；
在完成第二透明电极层的制作的第二衬底基板上制作绝缘层， 所述绝缘 层位于第二衬底基板上方且面向第一衬底基板的一侧， 并且覆盖第二衬底基 板上除第二透明电极层以外的其它区域；
在完成绝缘层制作的第二衬底基板上制作电致变色层， 所述电致变色层 位于所述第一透明电极层和第二透明电极层之间；
在完成电致变色层制作的第二衬底基板上制作电解质层， 所述电解质层 位于所述第一透明电极层和电致变色层之间； 以及
将完成第一透明电极层制作的第一衬底基板和完成电解质层制作的第二 衬底基板对盒。
利用上述方法形成的电致变色器件， 包括在完成第二透明电极层的制作 的第二衬底基板上制作绝缘层， 所述绝缘层位于第二衬底基板上方且面向第 一衬底基板的一侧， 并且覆盖第二衬底基板上除第二透明电极层以外的其它 区域。 由于所述绝缘层自身的绝缘层性质， 使得在电致变色材料溶液遥电后， 绝缘层上无电荷聚积， 电致变色材料不能沉积在其表面， 而只能沉积到有电 荷聚积的第二透明电极层的表面， 由此在第二透明电极层表面形成电致变色 层。
较佳的， 所述在完成绝缘层制作的第二衬底基板上制作电致变色层的步 骤包括：
将完成绝缘层制作的第二衬底基板浸渍在电致变色材料溶液中， 通过电 沉积过程使得电致变色材料沉积到第二透明电极层上； 以及
电沉积过程完成后， 取出第二衬底基板并清洗第二透明电极层上残留的 电致变色材料溶液， 由此形成电致变色层。 通过上述电沉积过程， 可以使得所述电致变色层只形成在所述第二透明 电极层的表面区域。
较佳的， 所述在完成电致变色层制作的第二衬底基板上制作电解质层的 步骤包括：
在完成电致变色层制作的第二衬底基板上， 通过丝网印刷工艺， 将凝胶 型电解质溶液涂覆到电致变色层表面， 由此形成电解质层。
所述电解质层用于为所述电致变色层提供所需的补偿离子， 所述电解质 层为由凝胶型材料形成的层， 迸一步保证了相邻的像素间不会有液体流动。
本发明实施例提供了一种电致变色器件的制作方法， 所述制作方法可以 防止发生像素间的串扰， 同时能够提高电致变色器件的良率和性能。 进一步 地， 由于在第二衬底基板上方且面向第二衬底基板的一侧设置有绝缘层， 并 且该绝缘层覆盖第二衬底基板上除第二透明电极层以外的其它区域， 根据本 发明实施例提供的电致变色器件以及显示装置可以有效的防止或消除相邻像 素间发生串扰的问题。 图 i为现有技术中的一种电致变色器件的剖面结构示意图；
图 2为现有技术中的另一种电致变色器件的平面结构示意图；
图 3为本发明实施例提供的一种电致变色器件的剖面结构示意图； 图 4为完成第一透明电极层制作的第一衬底基板的平面结构示意图； 图 5为完成第二透明电极层制作的第二衬底基板的平面结构示意图； 图 6为完成绝缘层制作的第二衬底基板的平面结构示意图；
图 7为电致变色材料溶液电沉积过程示意图；
图 8为完成电致变色层制作的第二衬底基板的平面结构示意图； 图 9为完成电解质层制作的第二衬底基板的平面结构示意图。
本发明实施例提供了一种电致变色器件及其制作方法和显示装置， 用以 防止发生像素间的串扰， 同时能够提高电致变色器件的良率和性能。
下面将结合本发明实施例中的 Pft图， 对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、 完整地描述。 显然地， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有 做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供的电致变色器件， 其剖面结构如图 3所示。 从图 3中 可以看出， 所述电致变色器件包括： 第一衬底基板 301、 第二衬底基板 302、 第一透明电极层 303、 第二透明电极层 304、 绝缘层 305、 电解质层 306和电 致变色层 307。 图 4为完成第一透明电极层 303制作的第一衬底基板的平面 结构示意图。 从图 4中可以看出， 所述电致变色器件还包括： 栅线 308、 数 据线 309和多个薄膜晶体管 310。 图 5为完成第二透明电极层 304制作的第 二衬底基板的平面结构示意图。 认图 5中可以看出所述电致变色器件还包括 多条连接线 311。
具体的， 所述第一衬底基板 301与第二衬底基板 302相对设置。 所述第 一衬底基板 301与第二衬底基板 302可以由相同材料或者不同材料构成， 可 以均为或独立地为玻璃基板、 石英基板或塑料基板等透明基板， 本发明不做 限定。
所述第一透明电极层 303和第二透明电极层 304设置于所述第一衬底基 板 301和第二衬底基板 302之间， 且所述第一透明电极层 303和第二透明电 极层 304的制作材料可以相同也可以不同， 例如， 可以均为氧化铟锡 （ITO ) 等透明导电材料。 此外， 在制作第二透明电极层 304时， 可使用二氧化钛对 其进行修饰， 所述二氧化钛充当离子储存器。
如图 4所示， 所述第一透明电极层 303位于第- -衬底基板 301上方且面 向第二衬底基板 302的一侧， 并且所述第一透明电极层 303包括多个呈矩阵 排列的第一透明子电极 303a。 如图 5所示， 所述第二透明电极层 304位于第 二衬底基板 302上且面向第一衬底基板 301的一侧， 并且所述第二透明电极 层 304包括多个呈矩阵排列的第二透明子电极 304a。 所述每个所述第一透明 子电极 303a与一个第二透明子电极 304a相对应。
所述绝缘层 305位于第二衬底基板 302上方且面向第二衬底基板 302的 一侧， 并且覆盖第二衬底基板上除第二透明电极层以外的其它区域。
该绝缘层 305的制作材料为透明绝缘材料， 例如， 氧化硅、 氮化硅等。 由于所述绝缘层 305 自身的绝缘性质， 使得在后续工艺过程中可以利用电沉 积方法制作电致变色层， 且电致变色材料只能沉积到有电荷聚积的第二透明 电极层 304的表面， 在第二透明电极层 304表面形成电致变色层， 有效地防 止了相邻的像素间发生串扰。 同时， 使用电沉积方法制作的电致变色层的厚 度均匀， 进一步提高了电致变色器件的良率和性能。
所述绝缘层 305的厚度为 800 6000埃。如果该绝缘层 305太薄， 则可能 会出现因为膜厚不均匀而造成的漏电的情况， 使得电致变色材料沉积在第二 透明电极层 304以外的区域， 会造成相邻像素间的串扰； 反之， 如果该绝缘 层 305太厚， 则会对光的透过率造成影响， 进而影响电致变色器件的显示效 果。 较佳的， 该绝缘层 305的厚度为 1000〜2000埃。
所述电致变色层 307位于所述第一透明电极层 303和第二透明电极层 304 之间。 具体的， 所述电致变色层 307位于第二透明电极层 304的上方且面向 第一透明电极层 303的一侧，并且覆盖所述第二透明电极层 304上方的区域。 所述电致变色层 307的制作材料为聚苯胺、 聚噻吩或者其衍生物等高分子导 所述电解质层 306位于所述第一透明电极层 303和所述电致变色层 307 之间， 且覆盖电致变色层上方的区域。 所述电解质层 306的制作材料为包含 高氯酸铝的凝胶型溶液。
所述栅线 308位于第一衬底基板 301上方—且.面向第二衬底基板 302的一 侧， 用于连接橫向排列的多个薄膜晶体管 310的栅极。
所述数据线 309位于第一衬底基板 301上方且面向第二衬底基板 302的 一侧，其与所述栅线 308交叉设置，用于连接纵向排列的多个薄膜晶体管 310 的源极。
所述电致变色器件还包括与所述第一透明电极层 303相连的开关元件， 用于控制所述第一透明电极层 303和第二透明电极层 304之间产生电流。 需 要说明的是， 所述开关元件可以为薄膜晶体管， 继电器等具有控制开关功能 的器件， 本发明不做限制。
具体的， 以开关元件为薄膜晶体管为例进行说明。 所述薄膜晶体管 310 位于第一衬底基板 301上方且面向第二衬底基板 302的- -侧， 所述每一薄膜 晶体管 310的漏极与一个第一透明子电极 30¾相连，用于控制所述第一透明 子电极 303a和与该第一透明子电极 303a相对应的第二透明子电极 304a之间 产生电流。
所述连接线 31 1位于第二衬底基板 302和绝缘层 305之间， 用于连接纵 向排列的多个所述第二透明子电极 304a， 以及用于为与之相连的第二透明子 电极 304a提供电压信号。 所述连接线 311的制作材料为铜、 铁或铝等金属材 料， 因为金属材料具有良好的导电性， 可以减小该连接线的电阻， 利于信号 的传输。 此外， 所述连接线 311的制作材料还可以为如 ITO等其它透明导电 上述电致变色器件中， 通过设置绝缘层 305， 将不希望沉积电致变色材 料的连接线 311绝缘保护起来， 使得电致变色材料只能沉积到第二透明导电 层 304的表面， 有效的防止了相邻像素间的串扰。
本发明实施例提供了一种所述阵列基板的制作方法， 所述方法包括： 在第一衬底基板上方且面向第二衬底基板的一侧制作第一透明电极层， 在第二衬底基板上方且面向第一衬底基板的一侧制作第二透明电极层；
在完成第二透明电极层制作的第二衬底基板上制作绝缘层， 所述绝缘层 位于第二衬底基板上方且面向第一衬底基板的一侧， 并且覆盖第二衬底基板 上除第二透明电极层以外的其它区域；
在完成绝缘层制作的第二衬底基板上制作电致变色层， 所述电致变色层 位于所述第一透明电极层和第二透明电极层之间；
在完成电致变色层制作的第二衬底基板上制作电解质层， 所述电解质层 位于所述第一透明电极层和所述电致变色层之间； 以及
将完成第一透明电极层制作的第一衬底基板和完成电解质层制作的第二 衬底基板对盒。
下面， 以本发明实施例提供的电致变色器件为例， 详细介绍本发明所述 电致变色器件的制作方法， 该方法具体包括：
第一歩，如图 4所示，在第一衬底基板 301上方且面向第二衬底基板 302 的一侧形成栅线 308、 数据线 309和薄膜晶体管 310。
第二歩， 在完成栅线 308、 数据线 309和薄膜晶体管 310制作的第一衬 底基板上制作第一透明电极层 303。
第三步， 如图 5所示， 在第二衬底基板 302的上方且面向第一衬底基板 301的一侧形成连接线 311和第二透明电极层 304。
第四步， 如图 6所示， 在完成第二透明电极层 304制作的第二衬底基板 上沉积一层透明绝缘材料， 并通过构图工艺形成绝缘层 305， 所述绝缘层 305 位于第二衬底基板 302上方 i面向第一衬底基板 301的一侧， 并且覆盖第二 衬底基板上除第二透明电极层以外的其它区域。
第五步， 如图 7所示， 将完成绝缘层 305制作的第二衬底基板放入电致 变色材料溶液中， 通过电沉积过程， 使得电致变色材料沉积到第二透明导电 层 304的表面区域； 电沉积过程完成后， 将该第二衬底基板取出， 并清洗掉 第二透明导电层表面的上残留的电致变色材料溶液， 由此形成电致变色层 307， 如图 8所示。
第六歩， 如图 9所示， 在完成电致变色层 307制作的第二衬底基板上制 作电解质层 306。 在具体实施过程中， 通过丝网印刷工艺， 将凝胶型电解质 溶液涂覆到电致变色层表面， 由此形成电解质层 306。
第七步， 将完成第一透明电极层 303制作的第一 -衬底基板和完成电解质 层 306制作的第二衬底基板对盒。
经过以上步骤， 即可制得上述的电致变色器件。
需要说明的是， 第一步和第二歩相对于其他歩骤的顺序仅仅是示例性的 说明， 其具体可以根据实际生产的需要， 位于第七步之前完成即可， 本发明 对此不做限制。 例如， 第一歩和第二步可以位于第≡步、 第四歩、 第五步甚 至第六步之后或者同时完成， 只需要保证第一歩位于第二步之前的相对顺序 即可。
本发明实施例还提供了一种显示装置， 所述显示装置包括上述的电致变 色器件。 所述显示装置可以为： 例如， 手机、 平板电脑、 电视机、 显示器、 笔记本电脑、 数码相框、 导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
综上，本发明实施例提供了一种电致变色器件及其制作方法和显示装置， 其中， 所述电致变色器件包括： 相对设置的第一衬底基板和第二衬底基板； 设置于所述第一衬底基板和第二衬底基板之间的第一透明电极层和第二透明 电极层； 设置于所述第一透明电极层和第二透明电极层之间的电致变色层； 位于第二衬底基板上方且面向第一衬底基板的一侧， 并且其覆盖第二衬底基 板上除第二透明电极层以外的其它区域的绝缘层； 以及位于第二衬底基板和 绝缘层之间的连接线。 由于所述绝缘层的保护， 使得连接线上不会有电致变 色材料沉积， 且由于所述绝缘层自身的绝缘层性质， 表面无电荷聚积， 使得 在电致变色材料溶液通电后， 电致变色材料不能沉积在其表面， 而只能沉积 到有电荷聚积的第二透明电极层的表面， 由此只在第二透明电极层表面形成 电致变色层。
显然， 本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本 发明的精神和范围。 这样， 倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要 求及其等同技术的范围之内， 则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1. 一种电致变色器件， 包括： 相对设置的第一衬底基板和第二衬底基板、 设置于所述第一衬底基板和第二衬底基板之间的第一透明电极层和第二透明 电极层、 设置于所述第一透明电极层和第二透明电极层之间的电致变色层、 以 及设置于所述第一透明电极层和所述电致变色层之间的电解质层， 其中， 所述 第一透明电极层靠近所述第一衬底基板， 所述第二透明电极层靠近所述第二衬 底基板， 其特征在于，
所述电致变色器件还包括绝缘层， 其中， 所述绝缘层位于所述第二衬底基 板上方且面向所述第一衬底基板的一侧， 并且覆盖所述第二衬底基板上除所述 第二透明电极层以外的其它区域。
2. 如权利要求 1所述的电致变色器件，其特征在于，所述绝缘层的制作材 料为透明绝缘材料。
3. 如权利要求 1或 2所述的电致变色器件，其特征在于，所述绝缘层的厚 度为 1000〜2.000埃。
4. 如权利要求 1〜3任一项所述的电致变色器件，其特征在于，所述电致变 色层覆盖所述第二透明电极层上方的区域。
5. 如权利要求 1〜4任一项所述的电致变色器件，其特征在于，所述电解质 层覆盖电致变色层上方的区域。
6. 如权利要求 1〜5任一项所述的电致变色器件，其特征在于，所述电致变 色器件还包括与所述第一透明电极层相连的开关元件， 用于控制所述第一透明 电极层和第二透明电极层之间产生电流。
7. 一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求 1〜6任一项所 述的电致变色器件。
8. 一种电致变色器件的制作方法， 其特征在于， 所述方法包括： 在第一衬底基板上方且面向第二衬底基板的一侧制作第一透明电极层， 在 所述第二衬底基板上方且面向所述第一衬底基板的一侧制作第二透明电极层； 在完成所述第二透明电极层制作的第二衬底基板上制作绝缘层， 所述绝缘 层位于所述第二衬底基板上方且面向所述第一衬底基板的一侧， 并且覆盖所述 第二衬底基板上除所述第二透明电极层以外的其它区域； 在完成所述绝缘层制作的第二衬底基板上制作电致变色层， 所述电致变色 层位于所述第一透明电极层和第二透明电极层之间；
在完成所述电致变色层制作的第二衬底基板上制作电解质层， 所述电解质 层位于所述第一透明电极层和所述电致变色层之间； 以及
将完成所述第一透明电极层制作的第一衬底基板和完成所述电解质层制 作的第二衬底基板对盒。
9. 如权利要求 8所述的制作方法，其特征在于，在完成所述绝缘层制作的 第二衬底基板上制作电致变色层的步骤包括：
将完成所述绝缘层制作的第二衬底基板浸渍在电致变色材料溶液中， 通过 电沉积过程使得电致变色材料沉积到所述第二透明电极层上； 以及
电沉积过程完成后， 取出所述第二衬底基板并清洗所述第二透明电极层上 残余的电致变色材料溶液， 由此形成电致变色层。
10. 如权利要求 8或 9所述的制作方法， 其特征在于， 在完成所述电致变 色层制作的第二衬底基板上制作电解质层的步骤包括：
在完成所述电致变色层制作的第二衬底基板上， 通过丝网印刷工艺， 将凝 胶型电解质溶液涂覆到电致变色层表面， 由此形成电解质层。
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